Muchos fabricantes cuentan con procesos de producción complejos que requieren maquinaria y equipos avanzados. Para evitar paradas de producción y maximizar el rendimiento, los fabricantes deben asegurarse de que sus equipos y maquinaria funcionen con la máxima eficiencia. De lo contrario, una maquinaria defectuosa podría provocar algo más que defectos de calidad y paradas prolongadas; también podría suponer un peligro para los trabajadores en la planta de producción.
Como consecuencia, las empresas han implantado diversos sensores y técnicas para evaluar el rendimiento de las máquinas. Un ejemplo habitual es el uso de sensores de vibración y frecuencia para detectar problemas de rendimiento y averías en los equipos antes de que la máquina se averíe.
La monitorización de las vibraciones de las máquinas proporciona a los fabricantes información fundamental sobre el rendimiento de cada equipo. Las desviaciones respecto a los parámetros previstos suelen indicar un posible problema futuro, lo que lleva a los fabricantes a aplicar medidas de mantenimiento predictivo para mantener la línea de producción en funcionamiento.
En esta guía, analizaremos la importancia de la supervisión del rendimiento de la maquinaria y presentaremos algunas herramientas y consejos sobre el análisis de vibraciones de la maquinaria y su aplicación en un entorno industrial moderno.
¿Qué es el análisis de vibraciones de máquinas?
El análisis de vibraciones de las máquinas consiste en examinar los patrones de vibración de los equipos para determinar su estado físico y funcional, detectando cualquier anomalía antes de que se convierta en un problema más grave.
Los equipos industriales modernos constan de diversas piezas móviles situadas en zonas de difícil acceso. Esta dificultad de acceso hace que resulte complicado supervisar estas máquinas sin herramientas más precisas y avanzadas.
La monitorización de las vibraciones de las máquinas es ideal para el sector manufacturero, ya que detecta cambios en el funcionamiento habitual de los equipos mediante el registro, el cotejo y la identificación de las piezas de las máquinas propensas a fallar.
Y dado que los distintos materiales vibran de forma diferente en las mismas condiciones, los analizadores de vibraciones pueden detectar fácilmente patrones de onda anómalos.
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Por qué los fabricantes miden las vibraciones de las máquinas
El análisis de las vibraciones de las máquinas es una tarea que merece la pena en numerosas operaciones de fabricación. Estas son las principales razones:
Mejorar el rendimiento de los activos en la planta de producción: Las máquinas y los equipos están compuestos por diversas cajas de engranajes, cojinetes, rotores y motores, piezas fundamentales que generan distintos niveles de vibración. La monitorización de las vibraciones de las máquinas permite identificar los elementos que pueden impedir su correcto funcionamiento.
Esto permite a los técnicos evitar que los problemas se agraven. De este modo, las máquinas funcionan con mayor fluidez y desempeñan sus funciones con la eficacia y eficiencia previstas.
Reducir los paros imprevistos: sin un análisis de las vibraciones de la maquinaria, los fabricantes pueden pasar por alto posibles problemas, lo que puede provocar averías en los equipos. Estos paros detienen la línea de producción, lo que conlleva una disminución significativa de la productividad y la eficiencia.
Sin embargo, la supervisión y el análisis permiten realizar reparaciones y tareas de mantenimiento de forma proactiva, lo que reduce los tiempos de inactividad no programados.
Mejorar la calidad del producto: además, los fallos en la maquinaria afectan a la calidad del producto, lo que aumenta la probabilidad de que se produzcan piezas defectuosas y productos finales con defectos. La supervisión del rendimiento de las máquinas permite a los fabricantes adelantarse a posibles averías.
Como resultado, la línea de producción, que funciona a la perfección, fabrica productos que cumplen con las especificaciones, las normas y otros parámetros de control de calidad.
Mejorar y mantener los plazos de producción: las máquinas defectuosas afectan negativamente a los objetivos de producción. Sin embargo, el mantenimiento predictivo derivado del análisis de vibraciones de las máquinas permite que estas funcionen según lo previsto, lo que permite a las empresas alcanzar sus objetivos de producción.
Mejor rendimiento financiero de la empresa: Todas estas razones se traducen en una mayor productividad y un mejor rendimiento financiero para el conjunto de la empresa. La empresa ahorra costes gracias a la reducción de las reparaciones y a una producción más fluida y puntual.
Además, una mejor calidad de los productos y unos plazos de entrega más cortos aumentan la satisfacción de los clientes, lo que se traduce en un aumento de los ingresos y una mejora de la reputación.
Herramientas para medir las vibraciones de las máquinas
Las empresas manufactureras deben llevar a cabo un seguimiento y un análisis precisos de las vibraciones de la maquinaria para poder aprovechar las ventajas que ello conlleva. Por ello, los fabricantes deben utilizar las herramientas adecuadas para medir las vibraciones de la maquinaria.
Estas herramientas se presentan en diversas formas y con diferentes funcionalidades. Sin embargo, todas ellas se agrupan en dos categorías según el tipo de implementación.
Entre ellos se incluyen:
Dispositivos portátiles: este tipo de dispositivo de monitorización de vibraciones de maquinaria suele ser portátil, lo que permite a los operarios trasladarlo fácilmente de una máquina a otra según sea necesario. Estos sensores pueden fijarse a los equipos de la fábrica mediante un imán potente o una conexión por cable.
Esto permite al técnico medir las vibraciones en diferentes puntos utilizando un solo dispositivo. Además, su portabilidad garantiza la presencia de un técnico, lo que ofrece la ventaja añadida de poder realizar una inspección visual de la maquinaria.
Equipos fijos: Algunas máquinas instaladas en el suelo tienen puntos de medición de interés que se encuentran fuera del alcance de los técnicos. Además, intentar acceder a esos puntos puede resultar peligroso para los técnicos.
Por lo tanto, los fabricantes instalan sensores fijos que no requieren la presencia humana para funcionar. Esto también les permite vigilar de forma constante y continua la maquinaria más delicada.
Estos dispositivos también aprovechan las ventajas del Internet de las cosas (IoT) y recurren a la computación en la nube para realizar análisis de vibraciones en tiempo real, lo que permite actuar con rapidez en caso de un posible fallo de la máquina.
El proceso de análisis de vibraciones de la máquina
A continuación se explica cómo pueden los fabricantes llevar a cabo la monitorización y el análisis de las vibraciones de las máquinas:
1. Establecer valores de referencia específicos para cada máquina: supervisar y analizar las vibraciones de una máquina que funcione con normalidad dentro de los parámetros deseados. Esto proporciona un valor de referencia con el que comparar los datos de vibración recopilados del mismo tipo de máquina.
2. Estandarización de los procesos de seguimiento y análisis: Una vez dispuesta la línea de base, se deben estandarizar los procesos de seguimiento y análisis, garantizando que los resultados obtenidos sean comparables a los de la línea de base.
Por lo tanto, los fabricantes deben elaborar procedimientos operativos estándar (SOP) e instrucciones de trabajo exhaustivos que los técnicos puedan ejecutar y reproducir de manera eficiente.
3. Realizar análisis de vibraciones: los empleados pueden utilizar dispositivos portátiles para recopilar manualmente datos de vibraciones de diferentes máquinas o de diversos puntos de un equipo. Por otra parte, los sensores fijos pueden hacerlo de forma automática, tal y como se ha explicado anteriormente.
Los mecanismos de análisis más antiguos se basaban en datos brutos de formas de onda de tiempo procedentes de las máquinas de la fábrica. Sin embargo, el software moderno de análisis de vibraciones utiliza ondas de la Transformada Rápida de Fourier (FFT) para analizar el estado de los equipos.
4. Documentación y mantenimiento de registros: Como parte de las medidas de garantía y control de calidad, el análisis de las vibraciones de las máquinas requiere una documentación detallada y el mantenimiento de registros para poder realizar un análisis retrospectivo del estado de los equipos.
Los sensores y dispositivos fijos se conectan a la nube y envían datos al software de análisis. Dicho software mantiene un registro de todos los análisis periódicos.
Cómo Tulip ayudar Tulip en el análisis de vibraciones
Gracias a Edge IOTulip, los fabricantes pueden conectar sensores analógicos a Frontline Operations Tulippara recopilar datos y obtener nueva información sobre el rendimiento de las máquinas.
En el siguiente vídeo ofrecemos una descripción detallada de cómo se aplicaría esto en la práctica:
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